Курсовая на тему Проектирование технологического процесса ремонта деталей транспортных и технологических машин
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-07-02Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Федеральное агентство по образованию РФ
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
Кафедра «Эксплуатация дорожных машин»
Курсовая работа
Проектирование технологического процесса ремонта деталей транспортных и технологических машин
Омск, 2009 г
Введение
На современном этапе развития нашей промышленности, придаётся исключительное значение развитию российского машиностроения, подготовке высококвалифицированных инженерно-технических кадров для этой отрасли промышленности. Ведущую роль в машиностроении играет станкостроение, производящее средства производства – технологическое оборудование, приспособления и инструменты для машиностроительных предприятий.
Затраты на технологическую остнастку достигают до 20% себестоимости изделия, особенно значительны они при при создании самой сложной, дорогостоящей и ответственной её части – приспособлений.
Станочные приспособления (СП) применяют для установки заготовок на металлорежущие станки. Обоснованное применение станочных приспособлений позволяет получать высокие технико-экономические показатели. Трудоёмкость и длительность цикла технологической подготовки производства, себестоимость продукции можно уменьшить за счёт применения стандартных систем станочных приспособлений, сократив трудоёмкость, сроки и затраты на проектирование и изготовление СП.
В условиях серийного производства выгодны системы СП многократного применения.
Производительность труда значительно возрастает (на десятки – сотни процентов) за счёт применения СП: быстродействующих с механизированным приводом, многоместных, автоматизированных, предназначенных для работы в сочетании с автооператором или технологическим роботом.
Точность обработки деталей по параметрам отклонений размеров, формы и расположения поверхностей увеличивается (в среднем 20-40 %) за счёт применения СП точных, надёжных, обладающих достаточной собственной и контактной жесткостью, с уменьшенными деформациями заготовок и стабильными силами их закрепления.
Применение СП позволяет снизить требования к квалификации станочников основного производства (в среднем на разряд), объективно регламентировать длительность выполняемых операций и расценки, расширить технологические возможности оборудования.
1. Разработка технологического процесса ремонта детали
Дефект детали:
Износ или срыв резьбы.
Способ восстановления:
наплавка электродной проволоки;
точение вала;
нарезание резьбы
Итак, для ремонта детали необходимо произвести три операции – наплавку, точение и нарезку резьбы.
2. Наплавка
Рисунок 1 – Наплавка
Толщина наплавляемого слоя должна быть равна максимальному износу плюс припуск на обработку.
, (1)
где Umax – максимальный износ детали, мм, Umax = 1,3мм;
∆ - припуск на обработку, мм, ∆ = 1мм.
.
Диаметр электродной проволоки подбираем в зависимости от требуемой толщины наплавляемого слоя и количества наплавляемых слоёв.
, (2)
где η – коэффициент наплавки, η = 0,9 – 0,95.
.
По ГОСТ 2246-70 выбираем проволоку СВ08dэ=3 мм.
Силу сварочного тока выбираем таким образом, чтобы не выгорал основной материал детали, и вместе с тем равномерно и полностью без прихватывания расплавлялась электродная проволока.
(3)
где Dа – плотность тока, А/мм2;
Dа = 50 А/мм2.
Частота вращения должна быть подобрана таким образом, чтобы расплавляемый металл распространялся на детали ровно без наплывов и впадин.
, (4)
где Vn – скорость подачи сварочной проволоки по мундштуку, мм/мин,
Vn = 50 мм/мин,
D – диаметр наплавляемой детали, мм, D = 30 мм,
S - подача сварочного мундштука, мм / об, S = dэ = 2,5 мм/об.
Масса сварочной проволоки для наплавки детали определяется как произведение удельного веса, наплавляемого металла на объём.
(5)
где ρ – удельный вес наплавляемого металла, кг / мм3, = 7,8 · 10-6 кг / мм3,
Vн – объём наплавляемого металла,
, (6)
где Vгот. – объём готовой детали, мм3,
Vизн. – объём изношенной детали, мм3.
,
m = 7,8 · 10-6 · 8021,13= 0,062 кг.
Для операции наплавки необходимо рассчитать штучное и подготовительно – заключительное время.
(7)
где То – основное время,
(8)
где L – длина наплавляемой поверхности детали, мм, L = 26 мм;
n – число оборотов детали, мин-1, n = 29,9 мин-1;
i – количество проходов при наплавке, i= 1.
Вспомогательное время
(9)
Тв = 0,12· 0,29 = 0,035мин.
Дополнительное время
(10)
где - время обслуживания станка, мин,
– время отдыха, мин.
(11)
(12)
где – операционное время,
(13)
Подготовительно – заключительное время
Таблица 1 - Расчёт параметров наплавки
Параметр | S, мм | m, г | I, А | N, мин-1 | То, мин | Тшт, мин |
Значение | 3 | 62 | 363,25 | 29,9 | 0,29 | 15,35 |
3. Точение
Рисунок 2 – Точение
При гладком точении производят: наружную обточку, растачивание, подрезку торца, отрезку. В данном случае необходимо провести точение наплавленной поверхности валика. Гладкое точение проводят в два этапа – черновое и чистовое точение. Обработку производим резцом из твёрдого сплава Т5К10, стойкость инструмента Т = 60 мин.
3.1 Выбор параметров режима резания
3.1.1 Глубина резания
Глубину резания t, мм определяем по данным таблицы 39 /1/.
Глубина резания при:
t = 0,5 мм;
3.1.2 Определение подачи
Подача при наружном продольном точении определяется по таблице 41 /1/
S = 0,2 мм/об.
3.1.3 Определение скорости резания
Скорость резания по таблице 45 /1/ принимаем равной:
V = 170 м/мин.
Производим корректировку скорости резания исходя из поправочных коэффициентов.
(14)
где Vпракт – фактическая скорость резания, м/мин;
kм – поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от материала обрабатываемой детали;
kм = 0,75 (согласно Таблица 47 /1/);
kм.р. – поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от материала резца;
kм.р. = 1 (согласно /1/);
kх – поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от характера заготовки и состояния ее поверхности;
kх = 0,85 (согласно Таблица 48 /1/);
kох = 1 (так как присутствует охлаждение согласно Таблица 45 /1/);
3.1.4 Частота вращения шпинделя станка
Число оборотов шпинделя станка, n, мин-1, определяется по формуле /1/
, (15)
где V – скорость резания, м/мин;
d – диаметр вала, d = 33 мм.
;
3.2 Расчет времени
3.2.1 Расчёт основного времени
Основное (машинное) время, То, мин, определяется по формуле /1/
, (16)
где L – расчётная длина обрабатываемой поверхности с учётом врезания и перебега, мм, определяется по формуле
, (17)
где l – длина обрабатываемой поверхности в мм, l = 26 мм;
l1 – величина врезания, мм;
l2 – величина перебега, мм, значение величин (l1+ l2) = 26 мм (согласно Таблицы 51 /1/);
i – число проходов, i = 1;
S – подача, м/мин.
3.2.2 Определение нормы времени операции
Норма времени операции, Тшк, мин, определяется по формуле /1/
, (18)
где Тв – вспомогательное время, мин, определяется по таблице 53 /1/;
Тв= 0,9 мин;
Тдоп – дополнительное время, мин, определяется по формуле /1/
, (19)
где К – отношение дополнительного времени к оперативному, при токарной обработке К = 8;
Тп.з – подготовительно-заключительное время, мин, выбирается в зависимости от сложности работы и размеров станка по таблице 55 /1/;
Тп.з = 10 мин;
n – количество деталей в партии, n = 1.
Таблица 2 - Расчет параметров точения
Параметр | t, мм | S, мм/об | Vпракт, м/мин | То, мин | Тв, мин | Тдоп, мин | Тпз, мин | Тш.к., мин |
Значение | 0,5 | 0,2 | 108,4 | 0,13 | 0,9 | 0,08 | 10 | 11,1 |
4. Нарезка резьбы
Рисунок 3 – Нарезка резьбы
4.1 Определение скорости нарезки резьбы
=8,4 м/мин (согласно таблица 56 /1/);
4.2 Определение числа оборотов вала
(20)
4.3 Расчет времени
4.3.1 Расчет основного времени
, (21)
где L – длина нарезаемой резьбы, мм, L = 26 мм;
= 1,56 мин.
4.3.2 Определение нормы времени
Тв= 0,9 мин (согласно Таблица 53 /1/).
=
Тп.з = 10 мин (согласно Таблица 55 /1/).
= 12,66 мин.
Таблица 3 – Расчёт параметров нарезания резьбы
Параметр | То | Тв | Тдоп | Тп.з. | Тш.к. |
Знапчение, мин | 1,56 | 0,9 | 0,2 | 10 | 12,66 |
5. Разработка приспособления для ремонта детали
Для ремонта валика используем фиксирующий патрон (рис. 4).
Рисунок 4 – Фиксирующий патрон
1-Корпус патрона, 2-фиксирующий центр, 3-рычаг, 4-ось рычага.
Приспособление специализированное и унифицированное; предназначено как для наплавки, так и для точения и нарезки резьбы на валике водяного насоса.
Зажимное устройство приспособления – рычаг, закреплённый на корпусе приспособления. Рычаг установлен на оси, которая запрессована в выступ в корпусе патрона.
Описание работы приспособления
Нажатием рычага 3, поднимается прижимающая часть; валик вставляется в фиксирующий патрон 1, рычаг опускается в шпоночный паз валика и с противоположной стороны валик поджимается задней бабкой. При этом рычаг прижимается к корпусу патрона, что предотвращает выпадение рычага из паза валика.
При вращении рычаг патрона препятствует проворачиванию валика относительно своей оси.
5.1 Расчёт усилия зажима
Сила резания в плоскости x, y, z, Н, определяется по формуле /4/
, (22)
где Ср – коэффициент, характеризующий операцию (точение, отрезание и т.д.), определяется по таблице 22 /4/;
t – длина лезвия резца, мм, t = 50 мм;
S – подача, мм/об;
V – скорость резания, м/мин;
x, y, n – показатели степени для конкретных (расчётных) условий обработки для каждой составляющей силы резания, определяются по таблице 22 /4/;
Кр – поправочный коэффициент, определяется по формуле /4/
, (23)
где – ряд коэффициентов, учитывающий фактические условия резания, определяются по таблице 9, 10 и 23 /4/.
В качестве расчётного режима, примем: скорость резания V = 108,4 м/мин, подача S = 0,2 мм/об.
По таблице 22 /4/ определяем:
|
Pz | Py | Px | |
Cp | 200 | 125 | 67 |
x |
| 0,9 | 1,2 |
y | 0,75 | 0,75 | 0,65 |
n |
| 0 | 0 |
По таблицам 9, 10 и 23 /3/ определяем коэффициенты, учитывающие фактические условия резания:
| Pz | Py | Px |
kмр | 0,5 |
|
|
kφр | 1,08 | 1,63 | 0,70 |
kγр | 1,15 | 1,6 | 1,7 |
kλр | 1,0 | 0,75 | 1,07 |
krр | 0,87 | 0,66 | 1,0 |
для Pz:
= 0,54.
= 908 Н.
Усилие зажима определится по формуле
, (24)
где Мя – момент от силы резания, Нּм, определяется по формуле
, (25)
где Рz – сила резания в плоскости уоz, Н;
rв – радиус вала в месте точения, м, rв = 0,016 м.
Мw – момент от силы закрепления (сопротивления провороту вала), Нּм, определяется по формуле
, (26)
где Рw – усилие прижима, Н;
rш – радиус вала в месте прижима, м, rш = 0,023 м.
Определяем усилие зажима:
, (27)
= 632 Н.
Заключение
В ходе выполнения курсовой работы был произведен выбор и расчёт операций по восстановлению валика водяной помпы.
В результате выполнения курсовой работы мы спроектировали приспособление – патрон фиксирующий, с усилием прижима детали (валика водяного насоса) к установочной базе силой не менее 632 Н.
Список использованных источников
Броневич Г.А. “Курсовое и дипломное проектирование СДМ”. – М.:Машиностроение, 1973.– 250 с.
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Организация и технология производства и восстановления потребительских свойств машин и их сборочных единиц», Омск, издательство СибАДИ. 2002.-44 с.
В.А. Горохов. Проектирование и расчёт приспособлений. – Минск: ”Вышэйшая школа”, 1986. – 238 с.
Справочник технолога-машиностроителя. Под редакцией Косиловой/Том 2. – М.: Машиностроение, 1985.– 450 с.
Б.М. Базаров и др. Альбом по проектированию приспособлений. – М.:Машиностроение, 1991. – 121 с.:ил.